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[摘 要]10kV配电网线路配置纵差保护可以起到瞬时切除全线故障的作用，其保护范围明确，减轻了配电网短线间保护配合难的问题。本文主要针对配电网中未经负荷电流检验的线路纵差保护以及无法投入纵差功能的保护，从继电保护定值整定角度探讨其保护如何投退、定值如何整定及线路故障判断，为今后配电网线路运行维护及继电保护整定提供参考。
[关键词]配电网、线路纵差保护、光纤通道
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0146-01
因10kV配电网的二次保护简单，所以我们经常会忽视10kV配电网的保护配置与整定，配电网的纵差保护也是简单的按照说明书整定和调试一下，投运长期运行后就不再去关注了。实际上，配网线路纵差功能不能正常运行的情况时常发生，如城市道路建设挖断光缆、保护装置纵差CPU插件损坏等。纵差功能退出对系统的危害也是不容忽视的，近些年屡有因低压出线故障延时动作使得主变压器受损的事件发生就是如此。
线路纵差保护是测量线路两侧的电流并进行差流比较的一种保护装置。正常运行及区外故障时，线路送电侧与受电侧TA感受的故障电流为一侧流入、一侧流出，线路两侧保护装置感受电流一致，两侧TA间的差流为0，差动保护装置不会动作。线路区内故障时，送电侧提供较大短路电流，而受电侧TA感受电流近乎为0，则线路两侧产生差电流，当差电流达到整定值时，保护装置瞬时动作切除故障线路两侧开关。所以它能瞬时切除线路全线范围内的故障，同时在整定值上它不需要与相邻线路保护配合，能够减轻像城区配电网这样供电半径小的短线路上下级继电保护配合困难的问题。目前，10kV配电网线路上配置纵差保护的越来越多。
虽然线路纵差保护有其独特的优点，但是它也受诸多因素限制无法施展其特有的保护功能，有时还会对系统主设备的安全造成威胁。下面通过对太原城区配电网实际现场状况的分析了解、保护定值整定中的发现以及OPEN3000系统实时负荷核查分析，总结出了以下一些限制因素，并逐条制定了相应的措施。
一、10kV配电网线路两侧虽然装设了纵差保护，但未敷设差动保护所用的专用光纤通道，使得纵差保护无法投入。
二、系统变电站内，配电公用线路被分配到了安装有纵差保护的间隔，线路无法实现纵差保护功能。
三、在线路启动时因负荷电流过小或没有负荷，差动保护无法做保护向量检查，纵差保护功能无法投入。
四、纵差保护在运行过程中因差动插件损坏或光缆损坏，临时或长期退出差动保护功能。
首先，对于一、二两点因素，主要反映出了线路工程设计中一、二次的配合及审查不到位所致。既然失误已然发生，又不能在短时间内通过技改大修手段更换差动保护或安装光缆，那么只能从保护整定上稍作修补。
保护专业主要采取的措施：
1、从保护定值上将两侧纵差保护中的纵差功能停用，受电侧的保护停用，即：按直配线路处理。这样进行保护处理后相对带来的问题是，受电侧保护装置长期处于停用状态，保护装置放置时间过长，后期的维护和完善困难，也存在资源浪费的问题。
2、保护定值整定方面：按照上下级保护配合原则以及配电线路长短，线路电源侧采用纵差保护中的两段式电流保护作为线路主保护，即：一段瞬时速断电流保护、一段过电流保护。
当配电线路太短，上下级保护瞬时速断定值无法合理整定时，可采取三段式电流保护解决，即一段瞬时速断电流保护、一段限时速断保护、一段过电流保护。根据《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》“电流速断保护应按躲本线末端最大三相短路电流整定；应校核被保护线路出口短路的灵敏度在常见运行方式下不小于1时即可投运”。因此一段瞬时速断按照保护出口处三相短路有1以上的灵敏度整定即可；二段限时速断按照与保护上一级反配合整定，时间取0.2秒，与系统变压器低压侧后备保护时间配合；三段过流保护定值则按照正常配合关系及负荷电流整定。这样整定后，解决了短线间配合困难的问题，避免了越级掉闸。
线路纵差保护在投运时，必须要通过负荷电流来校验电流回路相位、两侧TA极性的正确性，以保证正常运行后保护装置的差电流在正常允许范围内，防止因负荷增大时引起保护误跳闸的情况发生。
因此，针对第三点因素，在不能确保相位、极性正确的情况下，纵差保护功能无法投入，这人为造成了上下级线路保护间配合困难，越级掉闸不可避免。
这种情况下保护主要采取的措施：
1、投产前期将线路电源侧差动保护中的电流保护按照普通直配线路保护整定并投入，保证线路有瞬时速动保护段，避免对系统变压器造成冲击。
2、要求两侧纵差保护装置在屏柜上将纵差功能引出，并安装相应纵差功能压板，便于纵差功能的投退。线路启动时，将两侧纵差功能压板打开，即纵差仅投信号位置。目的在于，启动时虽然没有负荷可以校验差动回路与极性，但线路启动后随着负荷的逐步增大，可以随时监测差动功能的正确性，并且未经校验的纵差功能在信号位置，单独的差动跳闸压板打开，既不影响线路的正常运行，还能监视光纤通道的完好性。
3、线路投运后应对此类线路负荷进行重点监测，通过OPEN3000系统在线查看实时负荷，待负荷满足要求后安排定值调整、向量检查，投入纵差功能及压板。
最后的第四点因素，也是影响系统变压器的最不利因素。
一般线路差动保护投入时，其纵差保护是作为全线的瞬时速动保护；纵差保护中的电流I段保护则按照限时速断保护原则整定，时间一般为0.2～0.3秒；纵差保护中的电流II段保护则按照过电流保护原则整定，时间更长。
如果在运行中，纵差功能退出，则此线路就失去了0秒的瞬动保护，在此期间，当线路发生永久性故障时至少要在0.2～0.3秒后才能切除，对系统变压器造成延时性短路冲击，尤其是抗短路能力不足的变压器可能会造成损坏。
目前太原10kV配电网配置纵差保护但未投纵差功能的线路就有几十条，通过逐条线路运行状况及环境分析以及保护的投退核查，摘出了几条最危险的第四条因素线路，为了确保主系统设备安全，及时对这些线路保护进行了定值调整及投退要求。
二次系统所做的工作就是为了确保一次设备正常稳定运行，但二次系统不是万能的，不能通过二次系统的措施来解决一次系统的所有问题和难题。现在省电力公司以及国网公司对35kV及以上系统有诸多考核，因此各供电公司也都对35kV及以上电压等级的线路保护非常重视，对10kV配电网的关注度不足。
10kV配电网因其故障几率较多，对百姓生活的影响更为直接、广泛，更应该引起我们的重视才对，并且应该是各专业协同配合、共同重视。发展策划部门和设计研究院在前期可研、设计时加强所供负荷意向落实，有针对性的配置线路纵差保护，不做盲目、简单的间隔分配，同时配电网线路T接负荷时避免选择纵差保护线路T接负荷，减少纵差保护间隔资源浪费。对保护专业来讲，日常工作中我们要重点关注配电网的纵差保护运行状况，加强纵差保护两侧及光缆通道的运维监管力度，对现有存在问题的纵差保护线路，及时与保护整定专业沟通，先做保护定值处理，再结合技改、大修工程逐步完善。
配电网已不再是一条条简单的直配线路，实际上已经远比110kV及以上的主系统复杂的多，受主系统的阻抗、定值限定，配网定值也越来越难整定。今后还需加强对配电网的互供转带方面的研究，为电力系统安全稳定运行显出自己的一份力量。
参考文献
[1] 电力行业规程，3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程，DL/T 584-2007.
[2] 电力系统继电保护与安全自动装置整定计算，崔家佩等，中国电力出版社，1993年版.
作者简介
彭军，女，2013年武汉大学毕业，电气工程及其自动化专业，工程师；从事保护运行技术专業。
[关键词]配电网、线路纵差保护、光纤通道
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0146-01
因10kV配电网的二次保护简单，所以我们经常会忽视10kV配电网的保护配置与整定，配电网的纵差保护也是简单的按照说明书整定和调试一下，投运长期运行后就不再去关注了。实际上，配网线路纵差功能不能正常运行的情况时常发生，如城市道路建设挖断光缆、保护装置纵差CPU插件损坏等。纵差功能退出对系统的危害也是不容忽视的，近些年屡有因低压出线故障延时动作使得主变压器受损的事件发生就是如此。
线路纵差保护是测量线路两侧的电流并进行差流比较的一种保护装置。正常运行及区外故障时，线路送电侧与受电侧TA感受的故障电流为一侧流入、一侧流出，线路两侧保护装置感受电流一致，两侧TA间的差流为0，差动保护装置不会动作。线路区内故障时，送电侧提供较大短路电流，而受电侧TA感受电流近乎为0，则线路两侧产生差电流，当差电流达到整定值时，保护装置瞬时动作切除故障线路两侧开关。所以它能瞬时切除线路全线范围内的故障，同时在整定值上它不需要与相邻线路保护配合，能够减轻像城区配电网这样供电半径小的短线路上下级继电保护配合困难的问题。目前，10kV配电网线路上配置纵差保护的越来越多。
虽然线路纵差保护有其独特的优点，但是它也受诸多因素限制无法施展其特有的保护功能，有时还会对系统主设备的安全造成威胁。下面通过对太原城区配电网实际现场状况的分析了解、保护定值整定中的发现以及OPEN3000系统实时负荷核查分析，总结出了以下一些限制因素，并逐条制定了相应的措施。
一、10kV配电网线路两侧虽然装设了纵差保护，但未敷设差动保护所用的专用光纤通道，使得纵差保护无法投入。
二、系统变电站内，配电公用线路被分配到了安装有纵差保护的间隔，线路无法实现纵差保护功能。
三、在线路启动时因负荷电流过小或没有负荷，差动保护无法做保护向量检查，纵差保护功能无法投入。
四、纵差保护在运行过程中因差动插件损坏或光缆损坏，临时或长期退出差动保护功能。
首先，对于一、二两点因素，主要反映出了线路工程设计中一、二次的配合及审查不到位所致。既然失误已然发生，又不能在短时间内通过技改大修手段更换差动保护或安装光缆，那么只能从保护整定上稍作修补。
保护专业主要采取的措施：
1、从保护定值上将两侧纵差保护中的纵差功能停用，受电侧的保护停用，即：按直配线路处理。这样进行保护处理后相对带来的问题是，受电侧保护装置长期处于停用状态，保护装置放置时间过长，后期的维护和完善困难，也存在资源浪费的问题。
2、保护定值整定方面：按照上下级保护配合原则以及配电线路长短，线路电源侧采用纵差保护中的两段式电流保护作为线路主保护，即：一段瞬时速断电流保护、一段过电流保护。
当配电线路太短，上下级保护瞬时速断定值无法合理整定时，可采取三段式电流保护解决，即一段瞬时速断电流保护、一段限时速断保护、一段过电流保护。根据《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》“电流速断保护应按躲本线末端最大三相短路电流整定；应校核被保护线路出口短路的灵敏度在常见运行方式下不小于1时即可投运”。因此一段瞬时速断按照保护出口处三相短路有1以上的灵敏度整定即可；二段限时速断按照与保护上一级反配合整定，时间取0.2秒，与系统变压器低压侧后备保护时间配合；三段过流保护定值则按照正常配合关系及负荷电流整定。这样整定后，解决了短线间配合困难的问题，避免了越级掉闸。
线路纵差保护在投运时，必须要通过负荷电流来校验电流回路相位、两侧TA极性的正确性，以保证正常运行后保护装置的差电流在正常允许范围内，防止因负荷增大时引起保护误跳闸的情况发生。
因此，针对第三点因素，在不能确保相位、极性正确的情况下，纵差保护功能无法投入，这人为造成了上下级线路保护间配合困难，越级掉闸不可避免。
这种情况下保护主要采取的措施：
1、投产前期将线路电源侧差动保护中的电流保护按照普通直配线路保护整定并投入，保证线路有瞬时速动保护段，避免对系统变压器造成冲击。
2、要求两侧纵差保护装置在屏柜上将纵差功能引出，并安装相应纵差功能压板，便于纵差功能的投退。线路启动时，将两侧纵差功能压板打开，即纵差仅投信号位置。目的在于，启动时虽然没有负荷可以校验差动回路与极性，但线路启动后随着负荷的逐步增大，可以随时监测差动功能的正确性，并且未经校验的纵差功能在信号位置，单独的差动跳闸压板打开，既不影响线路的正常运行，还能监视光纤通道的完好性。
3、线路投运后应对此类线路负荷进行重点监测，通过OPEN3000系统在线查看实时负荷，待负荷满足要求后安排定值调整、向量检查，投入纵差功能及压板。
最后的第四点因素，也是影响系统变压器的最不利因素。
一般线路差动保护投入时，其纵差保护是作为全线的瞬时速动保护；纵差保护中的电流I段保护则按照限时速断保护原则整定，时间一般为0.2～0.3秒；纵差保护中的电流II段保护则按照过电流保护原则整定，时间更长。
如果在运行中，纵差功能退出，则此线路就失去了0秒的瞬动保护，在此期间，当线路发生永久性故障时至少要在0.2～0.3秒后才能切除，对系统变压器造成延时性短路冲击，尤其是抗短路能力不足的变压器可能会造成损坏。
目前太原10kV配电网配置纵差保护但未投纵差功能的线路就有几十条，通过逐条线路运行状况及环境分析以及保护的投退核查，摘出了几条最危险的第四条因素线路，为了确保主系统设备安全，及时对这些线路保护进行了定值调整及投退要求。
二次系统所做的工作就是为了确保一次设备正常稳定运行，但二次系统不是万能的，不能通过二次系统的措施来解决一次系统的所有问题和难题。现在省电力公司以及国网公司对35kV及以上系统有诸多考核，因此各供电公司也都对35kV及以上电压等级的线路保护非常重视，对10kV配电网的关注度不足。
10kV配电网因其故障几率较多，对百姓生活的影响更为直接、广泛，更应该引起我们的重视才对，并且应该是各专业协同配合、共同重视。发展策划部门和设计研究院在前期可研、设计时加强所供负荷意向落实，有针对性的配置线路纵差保护，不做盲目、简单的间隔分配，同时配电网线路T接负荷时避免选择纵差保护线路T接负荷，减少纵差保护间隔资源浪费。对保护专业来讲，日常工作中我们要重点关注配电网的纵差保护运行状况，加强纵差保护两侧及光缆通道的运维监管力度，对现有存在问题的纵差保护线路，及时与保护整定专业沟通，先做保护定值处理，再结合技改、大修工程逐步完善。
配电网已不再是一条条简单的直配线路，实际上已经远比110kV及以上的主系统复杂的多，受主系统的阻抗、定值限定，配网定值也越来越难整定。今后还需加强对配电网的互供转带方面的研究，为电力系统安全稳定运行显出自己的一份力量。
参考文献
[1] 电力行业规程，3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程，DL/T 584-2007.
[2] 电力系统继电保护与安全自动装置整定计算，崔家佩等，中国电力出版社，1993年版.
作者简介
彭军，女，2013年武汉大学毕业，电气工程及其自动化专业，工程师；从事保护运行技术专業。